非接触传感器在机床测量应用.pdf

非接触传感器在机床测量应用 主轴动态及热温升变形测量 至越测控 机床精度机床精度 轴 主 机床精度大体分为三类机床精度大体分为三类：： 动 动 – 机床几何精度（21项） 测 检 态 • 一台机床台机床三个轴中每个轴均有个轴中每个轴均有6项误差误差，即：线性定位误差线性定位误差、 xx及yy方向的直线度误差、俯仰角、偏摆角、滚动角。这样三 个轴总共18项误差，再加上每个轴两两间的垂直度误差，则总 计计2121项几何误差项几何误差。这些误差这些误差一般采用激光干涉仪测量般采用激光干涉仪测量。 – 机床的动态误差 • 动态误差一般包括个轴的刻度失配，伺服失配等。这些误差一 般通过球杆仪检测。 – 机床主轴热温升和动态精度 机床主轴开始运转后会产生机床主轴开始运转后会产生一定的热量定的热量，，这些热量会使机床主这些热量会使机床主 轴及各部分温度不断升高，从而造成主轴的倾斜，直到这种热 控 测 越 至 的产生和消耗达到平衡时，机床的热温升变化才平衡。主轴热 温升检测系统能够检测这些变化温升检测系统能够检测这些变化。。 干涉仪和球杆仪干涉仪和球杆仪 轴 主 动 动 干涉仪： 测 检 态 定位和角向精度定位和角向精度 个轴直线度 偏摆、俯仰和滚动角 垂直度 球杆仪： 控 测 越 至 伺服匹配 刻度失配 反向间隙 周期误差周期误差 震动 轴 主 主轴动态精度检测仪主轴动态精度检测仪  工作原理工作原理 动 动 当两个导电面相互靠近时，两者之间即存在一种电特性—电 测 检 态 容。电容的大小决定于两个导体之间的距离和材料，电容式 传感器利用电场测量探头和导电目标之间的电容变化传感器利用电场测量探头和导电目标之间的电容变化。电容电容 测量具有高精度，非接触，高频率的特点。 Capacitive Electric Field